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獨(dú)家探秘 不為人知的泛亞三缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室

2017-11-05 00:04:00 作者:蘇煒祺

  【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】泛亞汽車技術(shù)中心(下文簡稱泛亞)是GM(通用汽車)和SAIC(上汽集團(tuán))共同設(shè)立的汽車技術(shù)與設(shè)計中心,擁有多套先進(jìn)的開發(fā)設(shè)施:如整車熱力學(xué)風(fēng)洞、樣車試制車間、底盤運(yùn)動與動力學(xué)參數(shù)測量試驗(yàn)室、整車車內(nèi)空氣質(zhì)量采樣艙等等,當(dāng)然了,本文并不是帶大家去參觀上述那些“老掉牙”的實(shí)驗(yàn)室,正如標(biāo)題所提到的發(fā)動機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室才是本文的“主角”,筆者今天有幸作為第一批訪客,將會給大家呈現(xiàn)出上汽通用新一代三缸發(fā)動機(jī)的“產(chǎn)房”。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室體驗(yàn)讀圖模式

  就在今年的九月末,上汽通用集團(tuán)為了應(yīng)對新環(huán)保法規(guī)政策,一口氣發(fā)布了1.0T/1.3T兩款三缸發(fā)動機(jī)(回顧鏈接在這里!),筆者也正是打著這個發(fā)布會的借口才有機(jī)會走進(jìn)泛亞這個耗資4億的三缸機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室——分為可視化單缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室、性能開發(fā)實(shí)驗(yàn)室、發(fā)動機(jī)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室以及發(fā)動機(jī)NVH實(shí)驗(yàn)室(出于保密原因,其他實(shí)驗(yàn)室暫未對媒體開放,請見諒)。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  可視化單缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室、性能開發(fā)實(shí)驗(yàn)室、發(fā)動機(jī)認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室以及發(fā)動機(jī)NVH實(shí)驗(yàn)室這四類實(shí)驗(yàn)室是建成后的首次對外開放,因此泛亞的保密措施毫無意外地嚴(yán)格,除了常規(guī)又非常細(xì)致的登記以外,相機(jī)肯定不允許帶入廠區(qū),而手機(jī)的前后攝像頭都被貼上了一次性的塑料封條。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

可視化單缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  大家都知道,在做三缸發(fā)動機(jī)試驗(yàn)之前,首先要進(jìn)行單缸發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)試驗(yàn),特別是在引入新的燃油噴射、點(diǎn)火方式等技術(shù)時,必須要了解燃燒室內(nèi)的燃燒情況,因此要進(jìn)行燃燒室內(nèi)的可視化測量,這時候就要用到“可視化單缸機(jī)研究系統(tǒng)”了。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  泛亞汽車技術(shù)中心算是國內(nèi)合資車企中,首家引進(jìn)這套可視化單缸機(jī)研究系統(tǒng),這套系統(tǒng)對其直噴發(fā)動機(jī)及三缸發(fā)動機(jī)的研發(fā)效益不言而喻,其缸體不僅底部可視(將石英玻璃鑲?cè)?a class="cmsLink" target="_blank">活塞,從下面觀測),而且側(cè)面可視(使用石英玻璃缸筒,360度可視),還有頂部可視(在火花塞處鑲?cè)耸⒉A?,從上方觀測)。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  這個實(shí)驗(yàn)室主要是用于項(xiàng)目早期研究缸內(nèi)氣流運(yùn)動、噴霧液滴速度場、液滴直徑分布、混合氣濃度分布、火焰?zhèn)鞑?、缸?nèi)可燃?xì)怏w溫度場分布等,以分析得到最優(yōu)的燃燒系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計,實(shí)現(xiàn)合理的進(jìn)氣流動阻值,包括噴油霧化混合及火焰發(fā)展過程。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  可視化單缸機(jī)這套系統(tǒng)主要由這幾個部分組成,分別是:透明單缸機(jī)總成、激光診斷系統(tǒng)、增壓控制系統(tǒng)、燃燒/排放分析系統(tǒng)、噴油器噴霧測試系統(tǒng)、缸內(nèi)燃燒光纖診斷系統(tǒng),以及CCD數(shù)字/高速圖像采集器系統(tǒng),主要目的是用于發(fā)動機(jī)燃燒系統(tǒng)開發(fā)、控制策略開發(fā)和核心零部件開發(fā)。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  燃燒過程的可視化,將可以觀察發(fā)動機(jī)內(nèi)部的流場、噴霧和燃燒過程,通過激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)、光纖診斷系統(tǒng)對噴油系統(tǒng)效果進(jìn)行優(yōu)化評估,減少機(jī)油稀釋風(fēng)險,匹配點(diǎn)火系統(tǒng)、優(yōu)化燃燒過程和燃燒系統(tǒng)策略。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  通過觀察缸內(nèi)燃燒室內(nèi)火焰?zhèn)鞑ヂ窂郊皵U(kuò)散速度最優(yōu)契合點(diǎn)進(jìn)而尋找最佳噴油時機(jī),進(jìn)而大大提升動力性能以及縮短了節(jié)油減排技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證的進(jìn)程,在一定程度上填補(bǔ)三缸小排量發(fā)動機(jī)在動力性能不足這一方面的短板。

獨(dú)家探秘 不為人知的泛亞三缸機(jī)實(shí)驗(yàn)室

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  其中,透明單缸機(jī)主體采用透明的缸套,連活塞頂面也是透明的。增壓控制系統(tǒng)則是控制進(jìn)氣壓力的大小,以模擬還原現(xiàn)實(shí)生活中各種工況的進(jìn)氣壓力。至于激光圖像測量系統(tǒng),其核心部件是激光器和高速攝像機(jī),這套系統(tǒng)支持測量一萬八千分之一秒內(nèi)的清晰圖像信息,也就是說發(fā)動機(jī)工作中的每一瞬間的信息都能清晰捕捉到。

泛亞三缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室

  最終,經(jīng)過層層優(yōu)化的Ecotec系列三缸發(fā)動機(jī)在數(shù)據(jù)上的表現(xiàn)并不輸其他品牌。

Ecotec 1.0T雙噴射渦輪增壓發(fā)動機(jī)
 通用1.0T本田1.0T大眾1.2T大眾1.6L
最大輸出功率(kW)92928181
峰值扭矩(N·m)175173200155
制表:太平洋汽車網(wǎng)
Ecotec 1.3T雙噴射渦輪增壓發(fā)動機(jī)
 通用1.3T寶馬1.5T大眾1.4T本田2.0L
最大輸出功率(kW)12010096123
峰值扭矩(N·m)230220225199
制表:太平洋汽車網(wǎng)

  出于泛亞的技術(shù)保密原因,此次帶領(lǐng)我們零距離參觀可視化單缸發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)室的黃斌博士并沒有透露更多關(guān)于這套系統(tǒng)的信息。

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